作者：陈历俊：中国营养保健食品协会婴幼儿配方食品分会委员
北京三元食品股份有限公司首席科学家兼副总经理兼食品安全总监；
赵军英：北京三元食品股份有限公司，正高级工程师；
刘茜：北京三元食品股份有限公司，工程师；
刘妍，北京三元食品股份有限公司，工程师；
刘言， 北京三元食品股份有限公司；
乔为仓，北京三元食品股份有限公司，正高级工程师；
前言
母乳脂质是人类母乳中仅次于乳糖的第二大组分，含量为 2-5%，主要包括 98-99%甘油酯、0.26-1.00%极性脂质（PLs, 包括甘油磷脂和鞘脂）、0.08-0.40% 游离脂肪酸、0.25-0.34%胆固醇、0.001%神经节昔脂[1]。甘油酯位于乳脂肪球（MFG）的核心，甘油磷脂、鞘脂和糖脂等 PLs 主要存在于乳脂球膜（MFGM）。 母乳脂质不仅为婴幼儿生长发育提供 40-55%的能量和细胞膜构成物质[2] ，还对婴儿细胞增殖、小肠细胞成熟、肠道功能改善、神经和大脑发育、免疫提升和抵制病原菌入侵、抗癌和抗各种慢性病、信号传导等具有重要作用[3] ，研究表明母乳脂质组成影响婴幼儿生长发育。因此，模拟母乳脂质的浓度、成分和结构是开发婴幼儿配方食品尤其是婴配粉的重要方面。
分析母乳脂的浓度、成分和位置分布，了解其消化、吸收和功能，是准确模 拟母乳脂质的基础。国家母婴乳品健康工程技术研究中心陈历俊团队率先开展中 国母婴营养健康出生队列研究（China maternal and infant nutrition health birth cohort study YMINC）[4, 5] ，建立了多点多中心前瞻性母婴营养研究队列，建立了高通量脂质定性定量检测技术[6] ，解析了中国母乳脂质特征[7] ，比较了人类、其他哺乳动物乳汁、植物脂质的特征[8]和婴配粉模拟的现状，评价了加工工艺对婴配粉脂质的影响[9, 10] ，解析了婴配粉脂质组成与功能[11, 12] ，为婴儿脂质营养提升提供科学依据。
1 、母乳脂质特征
采用超高效液相色谱/四极杆飞行时间质谱对华北、华南、华中代表性不同区域、不同泌乳阶段母乳脂质进行定性、定量分析[13]。发现每份母乳中脂质分子的种类数为172±23 种，其中甘油酯占 40.23% ,磷脂酰乙醇胺占 16.43% ,鞘磷脂占 9.11%；磷脂中含量较高的主要为鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱。
随泌乳期延长，磷脂酰胆碱、鞘磷脂、神经酰胺含量分别下降 31.87% 、 18.37% 、40.69%[13]；浏阳、西藏与欧美相似 , 1,3-油酸,亚油酸-2-棕榈酸(1, 3-oleiclinoleic-2-palmitic, OPL)含量低于1, 3-二 油 酸 -2-棕 榈 酸 ((1, 3-oleic-2-palmitic, OPO) ,而中国多数地区母乳 OPL>OPO；北京 、洛阳母乳鞘脂含量较高 ,浏阳母乳甘油磷脂含量较高(图1)，唐山母乳磷脂含量较低,西藏母乳甘油酯富含奇数碳和饱和脂肪酰基。
图 1 四城市甘油二酯、磷脂和鞘脂差异性分析
当前婴配粉脂质模拟主要集中在脂肪酸和结构油脂，极性脂质的模拟,尤其是含量较高的鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺的模拟，还有待提升。母乳脂质分子水平特征,尤其是 PLs 的特征解析 ,为提升婴配粉的模拟水平提供了科学依据。
2 、母乳脂质的模拟现状
母乳和婴幼儿配方奶粉中含有功能性脂肪酸的甘油三酯在分子种类上存在显著差异,并且母乳中功能性脂肪酸甘油三酯的含量显著高于婴配粉。母乳中17种甘油酯分子种类在其它哺乳动物的乳汁中未曾被发现[8] ,其中包括含有功能性脂肪酸的甘油三酯 (TAG): TAG56:8(18:2– 18:2–20:4)、TAG58:8(18:1– 18:1–22:6)、TAG58:9(18:1– 18:2–22:6)和TAG58:10(18:2– 18:2–22:6)。植物油中往往缺乏α-亚麻酸(ALA)、花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA)，因此植物油不能完全补充哺乳动物乳汁中缺乏的所有功能性甘油酯。婴配粉中几乎都添加了亚油酸(LA)、α -亚麻酸(ALA)、花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA)，但是存在于母乳中的含有 LA 、ALA 、AA 和/或 DHA 的 甘 油 三 酯 ( 例 如 TAG52:6 ( 18:1– 18:2– 18:3 )、 TAG56:7(18:1– 18:2–20:4)、TAG56:8(18:2– 18:2–20:4)、TAG58:8(18:1– 18:1–22:6)、TAG58:9(18:1– 18:2–22:6)和 TAG58:10(18:2– 18:2–22:6))未在婴配粉中发现。
植物油的添加有效改善了婴配粉脂质的不饱和度，但过量添加富含油酸和亚油酸的植物油会导致甘油酯组成和结构的失衡。母乳和婴配粉中甘油酯的结构分析表明[8]：部分棕榈酸在哺乳动物乳中的 sn-2 位酯化，但在植物油中主要酯化 在 sn-1 和 sn-3 位。因此，在婴配粉中含棕榈酸的甘油酯在结构上与母乳不同,植物油的过量使用还会削弱哺乳动物乳中甘油酯的结构优势；母乳中 sn-2 位棕 榈酸的含量显著高于哺乳动物乳汁中的含量；OPO 或其它 sn-2 棕榈酸结构酯通常用于调整婴幼儿配方奶粉中甘油酯的结构。
目前，仅 36.84%的市售婴配粉添加了结构化脂质[8] ,说明婴配粉中结构酯的添加仍未普及。此外 ,即使在婴配粉中添加了结构酯 ,sn-2 棕榈酸结构酯的含量仍然低于母乳中的含量。相对来说 ,TAG52:2(16:0– 18:1– 18:1)的含量在母 乳(12.48%)和含 OPO 的婴配粉中 (12.91%)中显著高于不含 OPO 的婴配粉 (8.10%)。母乳和添加或不添加 OPO 的婴配粉之间 TAG52:3(16:0– 18:1– 18:2) 的含量差异显著 (13.55%vs. 5.01– 5.80%)，而添加或不添加 OPO 的婴配粉之间 TAG52:3(16:0– 18:1– 18:2)的含量差异不显著。因此，尽管添加 OPO 的婴配粉中 OPO 的含量与母乳相近 ,但 OPL 的丰度却远低于母乳中的丰度。OPL的含量对婴幼儿近远期健康的影响还有待深入研究。
婴配粉的磷脂酰乙醇胺(15.81±7.20mg/L)和鞘磷脂(35.84±15.56mg/L)含量显著低于母乳 (分别为 30.74±17.38mg/L 和 45.53±16.04mg/L)。婴配粉 中,牛乳基婴配粉具有最高的磷脂种类，而含有乳脂球状膜的婴配粉的磷脂含量 最高 (图 2)。婴配粉中 MFG 的大小、ζ电位显著低于母乳[14] 。婴配粉 PLs 的组成及 MFG 的结构还有待研究 ，以更接近母乳脂质。
图 2 母乳和不同婴配粉中主要磷脂含量 Y*,P < 0.05] ** Y P < 0.01]*** Y P < 0.001
3 、加工工艺对婴幼儿配方食品中脂质的影响
在婴配粉的生产中引入外源性脂质会导致原料乳脂质成分、含量和膜结构发生显著变化，从而影响脂质的消化、 吸收和利用。
调查婴配粉生产过程中工艺和添加外源性脂质的影响发现，富含AA或 DHA 的甘油磷脂在热加工过程中显著降低[9]；而富含高饱和脂肪酰基的甘油脂和鞘脂相对稳定性，均质和灭菌显著降低了原料奶中 PLs 的种类 、含量、平均体积直径和ζ电位。均质后， PLs 以圆形和点状的方式分布在 MFG 周围（图 3），均质和喷雾干燥损坏了 PLs 组成和 MFG 球结构[10]。添加乳脂肪球膜 （MFGM） 并采用温和热处理技术可有效降低 MFGM 破坏，提高婴配粉功效价值。热处理和喷雾干燥等使蛋白质变性并附着在界面上，促进 MFG 的絮凝 ，影响胆汁盐和脂肪酶的吸附，而温和的热处理可能有助于尽可能多的保留 MFG 结构 ，但仍需要进一步研究来阐明这些结构变化对脂质代谢和功能的影响 ，为未来婴配粉的发展提供科学依据。
图 3 婴配粉加工过程的结构光照明显微镜 OA ,净乳；B , 巴氏杀菌乳；C ,均质乳
4、 婴幼儿配方食品中脂质组成与功能评价
以母乳中甘油酯的脂肪酸组成和含量为金标准，建立模型评价了婴配粉、哺 乳动物乳和植物油中甘油酯的脂肪酸组成和含量与母乳的相似度[8, 15] ,结果表 明：牛乳基婴配粉 (42.05)和羊乳基婴配粉 (41.57)或豆基婴配粉 (19.07) 相比得分更高；在甘油酯分子水平上植物油的甘油酯与母乳的相似度较低。与母乳相比，婴配粉中甘油酯的脂肪酸组成和含量的评价得分低于 50。基于特征磷脂亚类组成、特征磷脂分子组成以及形态学相似度三个方面[16] ，评价婴配粉及其原辅料磷脂对于母乳 PLs 的模拟质量 ，结果表明在配方粉中添加磷脂类原料 ,可以使其磷脂的组成与母乳更为接近。
图 4 婴儿体内脂质的消化吸收
母乳和婴配粉中脂质存在形式、组成和结构特征影响婴儿的消化、吸收和利用(图 4)。非 sn-2 棕榈酰甘油酯易形成皂钙影响钙和脂肪酸吸收利用；部分磷脂型乳糜微粒可进入并参与大脑和视网膜等生命活动。富含乳脂肪球膜的乳清蛋白粉不仅是婴幼儿配方乳粉中蛋白质的主要来源 ,还能够提供更为丰富的脂类物质。多项动物实验和临床研究验证了其安全性、耐受性以及促进婴儿大脑认知发育、增强免疫力等功效[2]。仔猪进行 21 天 MFGM 喂养干预[12]，通过发育参数测量、肠道形态检测、微生物测序等分析，结果表明可提高仔猪血浆免疫球蛋白水平，刺激产生短链脂肪酸 （SCFA）的细菌定植来增强 SCFA 的产生、增强肠道屏障功能，从而改善生长性能。
乳脂肪球膜的关键成分可以通过调节肠道微生物，并可能促进双歧杆菌的生长，从而改善婴儿的健康。对比研究了添加牛乳来源 MFGM+OPO 的改良配方粉 、普通配方粉（无MFGM、OPO）和母乳喂养[11]对婴儿肠道微生物和代谢的影响，从出生到 1 月龄跟踪采样分析 ，结果表明，与配方粉喂养相比 ，母乳喂养的婴儿粪便中双歧杆菌的相对丰度较高，大肠杆菌的相对丰度较低，粪便微生物群变化与尿液代谢物变化显著相关；MFGM 关键成分乳凝集素、唾液酸和磷脂的组合与婴儿粪便双歧杆菌显著正相关，转录组分析表明，MFGM 关键成分通过提供能量显著促进了双歧杆菌的生长速率。
母乳脂质由 400 余种分子组成，且形成了乳脂肪球结构，其分子水平组成 和含量，乳脂肪球的结构、电位等影响其消耗吸收，进而可能作用于婴幼儿近远 期健康，当前母乳脂质的模拟主要集中在脂肪酸、结构脂方面 ，还需基于中国多数地区母乳中 OPL 的含量高于 OPO 的现象，阐明 OPL 的近远期作用；解析高含量极性脂质的作用功效，研究加工工艺对脂质组成、乳脂肪球结构的影响，创制模拟母乳脂质的配料及改善乳脂球结构的加工工艺 ，为模拟母乳组成、结构、功能提供科技支撑。
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